2020高中化学 第一章 原子结构与元素的性质 章末综合测评（一）（含解析）新人教版选修3

章末综合测评（一）（时间：90分钟满分：100分）一、选择题（本题包括16小题，每小题3分，共48分，每小题只有一个选项符合题意。）1.下列说法正确的是（）A.任何一个电子层最多只有s、p、d、f四个能级B.用n表示电子层数，则每一电子层最多可容纳的电子数为2n2C.核外电子运动的概率密度分布图就是原子轨道D.电子的运动状态可从电子层、能级、原子轨道三个方面进行描述解析A项，由于元素周期表未填满，以后还会有元素被发现，电子层除有s、p、d、f四个能级外，可能还有其他能级存在，错误。C项，核外电子运动的概率密度分布图表示电子在核外空间单位体积内出现的概率，错误。D项，电子的运动状态可从电子层、能级、原子轨道、电子的自旋状态四个方面进行描述，错误。答案B2.铋的相关信息如图所示，下列说法正确的是（）A.Bi元素的质量数是209B.Bi元素位于第六周期第ⅤA族C.Bi原子的6p能级上有1个未成对电子D.Bi原子最外层有5个能量相同的电子解析A项，209为铋元素的相对原子质量不是质量数，错误。C项，Bi原子的6p能级上有3个未成对电子，错误。D项，Bi原子最外层的5个电子能量不完全相同，错误。答案B3.13C—NMR（核磁共振）、15N—NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构。下面有关13C、15N的叙述正确的是（）A.13C与15N有相同的中子数B.13C的电子排布式为1s22s22p3C.15N与14N互为同位素D.15N的电子排布式为1s22s22p4解析A项中两种原子的中子数分别为7和8；B项中碳的核外电子数为6，所以电子排布式为1s22s22p2；C项符合同位素的概念；D项中N的电子排布式应为1s22s22p3。答案C4.下列说法或有关化学用语的使用正确的是（）A.在基态多电子原子中，p轨道电子的能量一定高于s轨道电子的能量B.Fe原子的外围电子排布图为C.氧的电负性比氮大，故氧元素的第一电离能比氮元素的第一电离能大D.铜原子的外围电子排布式为3d94s2解析A项，在基态多电子原子中，（n－1）p轨道上电子的能量低于ns轨道上电子的能量，错误。C项，氧的电负性比氮大，但由于第ⅤA族元素的第一电离能出现反常，故氧元素的第一电离能比氮元素的第一电离能小，错误。D项，d轨道全充满时原子更稳定，铜原子的外围电子排布式为3d104s1，错误。答案B5.下列说法正确的是（）A.元素原子的最外层电子数等于元素的最高正化合价B.多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高C.S、Cl的电负性和单质的氧化性均依次增强D.元素周期表中位于金属元素和非金属元素分界线附近的元素属于过渡元素解析主族元素（除氟元素、氧元素外）原子的最外层电子数等于元素的最高正化合价，过渡元素中许多元素的最高正化合价大于其最外层电子数，A项错误；多电子原子中，能量高的电子在离核较远的区域内运动，在离核较近的区域内运动的电子能量较低，B项错误；S、Cl位于同一周期，电负性和单质的氧化性均依次增强，C项正确；位于金属元素和非金属元素分界线附近的元素具有金属性与非金属性，但不是过渡元素，D项错误。答案C6.下列判断正确的是（）A.第一电离能：B＞Al＞GaB.电负性：F＞N＞OC.最高正化合价：F＞S＞SiD.原子半径：P＞N＞C解析同主族元素的第一电离能随原子序数的增大而减小，A项正确；同周期元素的电负性随原子序数的增大而增大，B项错误；F无正价，C项错误；同周期元素（0族元素除外）的原子半径随原子序数的增大而减小，D项错误。答案A7．已知短周期元素的离子aA2＋、bB＋、cC3－、dD－具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是()A．原子半径：A＞B＞C＞DB．原子序数：d＞c＞b＞aC．离子半径：C3－＞D－＞B＋＞A2＋D．元素的第一电离能：A＞B＞D＞C解析短周期元素的离子aA2＋、bB＋、cC3－、dD－具有相同的电子层结构，则有a－2＝b－1＝c＋3＝d＋1，且A、B在C、D的下一周期，原子序数：a＞b＞d＞c，A、B为金属元素，C、D为非金属元素。原子核外电子层数越多，半径越大，同周期元素原子序数越大，半径越小，则有原子半径：B＞A＞C＞D，A项错误；由上述分析知，B项错误；aA2＋、bB＋、cC3－、dD－具有相同的电子层结构，核电荷数越大，离子半径越小，由核电荷数：a＞b＞d＞c，可得离子半径：C3－＞D－＞B＋＞A2＋，C项正确；同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，非金属性越强第一电离能越大，故D、C的第一电离能大于A、B的第一电离能，D项错误。答案C8.某元素M的逐级电离能（kJ·mol－1）分别为580、1820、2750、11600。该元素氧化物的化学式最可能是（）A.MOB.MO2C.MO3D.M2O3解析因为I4≫I3，所以M在化合物中一般呈＋3价，其氧化物的化学式最可能为M2O3。答案D9.如图为元素周期表中短周期的一部分，关于Y、Z、M的说法正确的是（）A.电负性：Y＞Z＞MB.离子半径：M－＞Z2－＞Y－C.ZM2分子中各原子的最外层均满足8电子稳定结构D.Z元素基态原子最外层电子排布图为解析由图示关系可推知：X为氦元素，Y为氟元素，M为氯元素，Z为硫元素。元素的电负性：F＞Cl＞S，A项错误；离子半径：S2－＞Cl－＞F－，B项错误；SCl2的电子式为，C项正确；S元素基态原子最外层电子排布图为，D项错误。答案C10.对应下列叙述的微粒M和N，肯定属于同主族元素且化学性质相似的是（）A.原子核外电子排布式：M为1s22s2，N为1s2B.结构示意图：M为，N为C.M原子基态2p轨道上有一对成对电子，N原子基态3p轨道上有一对成对电子D.M原子基态2p轨道上有1个未成对电子，N原子基态3p轨道上有1个未成对电子解析A项，M为Be，N为He，二者不属于同主族元素，错误；B项，前者属于原子，后者属于离子，性质不相似，错误；C项，M为O，N为S，二者属于同主族元素，化学性质相似，正确；D项，M可能为B或F，N可能为Al或Cl，二者不属于同主族元素，错误。答案C11.下列元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是（）A.L电子层p轨道只填了2个电子的元素B.外围电子排布式为3s23p2的元素C.第三周期有7个价电子的元素D.3p轨道电子半充满的元素解析A项中元素为C，B项中元素为Si，C项中元素为Cl，D项中元素为P。酸性：HClO4＞H3PO4＞H2CO3＞H2SiO3。答案C12.下列比较结果正确的是（）A.第一电离能：I1（P）＞I1（S）B.离子半径：r（Al3＋）＞r（O2－）C.能量：E（4s）＞E（3d）D.电负性：K＞Na解析同周期元素第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA、ⅤA族元素反常，第一电离能：I1（P）＞I1（S），A项正确；具有相同电子层结构的离子，原子序数越大半径越小，B项不正确；能量：E（4s）＜E（3d），C项不正确；同主族元素自上而下电负性逐渐减小，D项不正确。答案A13.主族元素A和B可形成AB2型离子化合物，则A、B两元素原子的最外层电子排布式分别为（）A.ns2np2和ns2np4B.ns1和ns2np4C.ns2和ns2np5D.ns1和ns2解析A和B为主族元素，且二者能形成AB2型离子化合物，则A为第ⅡA族元素，B为第ⅦA族元素，故A元素原子的最外层电子排布式为ns2，B元素原子的最外层电子排布式为ns2np5。答案C14.下列关于外围电子排布式为3s23p4的原子的描述正确的是（）A.它的元素符号为OB.它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4C.其单质可与H2反应生成液态化合物D.其电子排布图为解析外围电子排布式为3s23p4的原子是S原子，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，其单质与H2反应生成气态化合物H2S，题中电子排布图的3p轨道中电子排布违反了洪特规则，应为。答案B15.下列叙述正确的是（）A.电负性的大小可以作为判断元素金属性和非金属性强弱的尺度B.在同一电子层上运动的电子，其自旋方向肯定不同C.镁原子的核外电子排布由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，原子释放能量，由基态转化成激发态D.原子价层电子排布是5s1的元素，其氢氧化物的溶液一定不能溶解氢氧化铝解析A项，电负性的大小可以作为判断元素金属性和非金属性强弱的尺度，电负性越大，非金属性越强，金属性越弱，正确；B项，同一电子层上运动的电子，自旋方向有的相同，有的相反，错误；C项，从能量低的轨道跃迁到能量高的轨道，原子吸收能量，错误；D项，该元素为Rb，其氢氧化物是RbOH，是可溶性强碱，其水溶液能溶解氢氧化铝，错误。答案A16.下列四种元素中，其单质氧化性最强的是（）A.基态原子含未成对电子数最多的第二周期元素B.位于周期表中第三周期第ⅢA族的元素C.基态原子最外层电子排布式为2s22p6的元素D.基态原子最外层电子排布式为3s23p5的元素解析基态原子含未成对电子数最多的第二周期元素是N元素，周期表中第三周期第ⅢA族元素是Al元素，基态原子最外层电子排布式为2s22p6的元素是Ne元素，最外层电子排布式为3s23p5的元素是Cl元素，其中单质氧化性最强的元素是Cl元素，D项正确。答案D二、非选择题（本题包括4个小题，共52分）17.（14分）根据原子结构、元素周期表和元素周期律的知识回答下列问题：（1）A元素次外层电子数是最外层电子数的14，其外围电子排布图是___________________________________________________________。（2）B是1～36号元素原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素，B元素的名称是，在元素周期表中的位置是___________________________________________________________。（3）C元素基态原子的电子排布图是下图中的（填序号），另一电子排布图不能作为基态原子的电子排布图是因为它不符合（填序号）。A.能量最低原理B.泡利原理C.洪特规则（4）第三周期元素的气态电中性基态原子失去最外层一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量叫作第一电离能（设为E）。如图所示：①同周期内，随着原子序数的增大，E值变化的总趋势是；②根据图中提供的信息，可推断出E氧E氟（填“＞”“＜”或“＝”，下同）；③根据第一电离能的含义和元素周期律，可推断出E镁E钙。解析（1）次外层电子数是最外层电子数的14的元素是氖。（2）1～36号元素中，原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素是铬，共有6个未成对电子。（3）由该基态原子的电子排布图中的电子数可知，C元素是硅，根据洪特规则，当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同，故硅元素基态原子的电子排布图为②。（4）同周期内，随着原子序数的增大，第一电离能变化的总趋势是增大；同主族内，随着电子层数的增多，第一电离能变化的总趋势是减小。答案（1）（2）铬第四周期第ⅥB族（3）②C（4）①增大②＜③＞18.（8分）已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子。Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，X跟Y可形成化合物X2Y3。Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题：（1）X元素基态原子的电子排布式为__________________________，该元素的符号是。（2）Y元素原子的价层电子排布图为___________________________，该元素的名称是。（3）已知化合物X2Y3在稀硫酸中可被金属锌还原为XZ3，产物还有ZnSO4和H2O，该反应的化学方程式是___________________________________________________________。解析（1）X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，则X是第四周期第ⅤA族的砷元素，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3或[